隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深化,節(jié)水農(nóng)業(yè)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇。花生作為重要油料作物,長(zhǎng)期面臨干旱缺水和肥料利用率低等挑戰(zhàn),亟需采用先進(jìn)的農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)以提高生產(chǎn)效率。本研究聚焦農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)在花生種植中的應(yīng)用,旨在分析其對(duì)花生水分利用效率、養(yǎng)分高效利用、產(chǎn)量品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響機(jī)制。農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)通過(guò)創(chuàng)新性土壤管理、智能灌溉和精準(zhǔn)養(yǎng)分管理,有望顯著提高花生的水肥利用效率。該技術(shù)整合了微地形改造、智能滴灌、緩釋肥料等先進(jìn)措施,優(yōu)化根際微環(huán)境,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供水供肥。本研究將為該技術(shù)在花生種植中的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo),對(duì)提高花生產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、保障食用油安全和促進(jìn)農(nóng)民增收具有重要意義。
一、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)概述
1、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的概念與內(nèi)涵
農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)是指在農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程中,綜合運(yùn)用農(nóng)學(xué)、水利學(xué)、土壤學(xué)等多學(xué)科知識(shí),采取切實(shí)可行的農(nóng)藝措施,通過(guò)優(yōu)化耕作制度、科學(xué)調(diào)控灌溉制度、合理布局種植模式等手段,協(xié)同發(fā)揮節(jié)水、保墑、增肥、促根等多重功效,在減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入的同時(shí),穩(wěn)步提升作物的產(chǎn)量和品質(zhì),最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約灌溉用水、減少肥料損失、提高水肥利用效率的一系列技術(shù)。這些技術(shù)以作物需求為導(dǎo)向,根據(jù)不同生育階段的用水用肥特點(diǎn),因地制宜從全程多環(huán)節(jié)協(xié)同調(diào)控作物生長(zhǎng)發(fā)育條件,達(dá)到節(jié)本增效、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
2、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的主要類型
農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)主要包括節(jié)水型農(nóng)藝技術(shù)、保肥型農(nóng)藝技術(shù)以及節(jié)水保肥兼顧型農(nóng)藝技術(shù)三大類。節(jié)水型農(nóng)藝技術(shù)側(cè)重于通過(guò)工程或農(nóng)藝手段減少灌溉用水量,提高水分利用率,如膜下滴灌、壟作溝灌、集雨補(bǔ)灌等;保肥型農(nóng)藝技術(shù)重在改良培肥土壤,提高肥料利用率,減少養(yǎng)分損失,如施用緩釋肥、有機(jī)肥、生物肥等;節(jié)水保肥兼顧型農(nóng)藝技術(shù)則集節(jié)水、保墑、培肥等功效于一體,能同步發(fā)揮節(jié)約灌溉用水、減少肥料損失、促進(jìn)作物吸收水分養(yǎng)分的作用,如免耕覆蓋、深松溝壟、水肥一體化等。
3、不同農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的作用機(jī)理
不同農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的作用機(jī)理可歸納為減少水分損失與肥料流失、提高土壤蓄水保肥能力以及促進(jìn)作物高效吸收水分養(yǎng)分三個(gè)方面。①通過(guò)地表覆蓋、壟作、深松等措施減少土壤水分蒸發(fā)與徑流,施用緩釋肥、有機(jī)肥、水肥一體化等措施降低肥料淋失揮發(fā),協(xié)同降低水肥損失;②采取秸稈覆蓋還田、增施有機(jī)肥、免耕深松、溝壟集雨等措施,多途徑改善土壤結(jié)構(gòu),提高持水持肥能力和蓄水容量;③統(tǒng)籌調(diào)控水、肥、氣、熱等條件,促進(jìn)根系生長(zhǎng),提高養(yǎng)分活化,協(xié)同保障作物對(duì)水分養(yǎng)分的高效吸收利用。
4、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì)
農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)具有節(jié)本增效、生態(tài)友好、易推廣等優(yōu)勢(shì)。這類技術(shù)可降低灌溉用水量和肥料施用量,減輕農(nóng)業(yè)面源污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,降低生產(chǎn)成本,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。與工程節(jié)水措施相比,其多以可再生、可循環(huán)的生物措施為主,造價(jià)低、見(jiàn)效快,更有利于農(nóng)田生態(tài)良性循環(huán),體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念。該技術(shù)能從全過(guò)程多環(huán)節(jié)提高水資源和肥料利用效率,提升種植品質(zhì)和農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,助推節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革。
二、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)對(duì)花生種植的關(guān)鍵作用
1、提高水分利用效率
農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)通過(guò)創(chuàng)新性的土壤管理策略,如微地形改造和生物炭添加,優(yōu)化了花生根際微環(huán)境。這些措施顯著增強(qiáng)了土壤的毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)了水分在根區(qū)的均勻分布。同時(shí),采用智能滴灌系統(tǒng),結(jié)合作物生理需水模型,實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)供水。此外,利用納米材料改良的保水劑,提高了土壤持水能力,減少了深層滲漏。這些技術(shù)的協(xié)同作用,不僅提高了花生的水分吸收效率,還改善了植株的水分調(diào)節(jié)能力,使其在干旱脅迫下仍能保持較高的光合效率,從而顯著提升了水分利用效率。
2、促進(jìn)養(yǎng)分高效利用
農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)通過(guò)整合植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)和土壤微生物學(xué)的前沿成果,開(kāi)發(fā)了一套獨(dú)特的養(yǎng)分管理體系。該體系運(yùn)用生物強(qiáng)化技術(shù),培育了特定的根際微生物群落,增強(qiáng)了花生根系對(duì)養(yǎng)分的吸收能力。同時(shí),采用智能傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài),結(jié)合大數(shù)據(jù)分析,精準(zhǔn)調(diào)控肥料供應(yīng)。創(chuàng)新性的緩釋肥料配方,實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)分釋放與花生生長(zhǎng)需求的同步。此外,通過(guò)調(diào)控根系分泌物組成,激活了土壤中難溶性養(yǎng)分,提高了養(yǎng)分有效性。這些措施的綜合應(yīng)用,顯著提升了花生對(duì)氮、磷、鉀等關(guān)鍵元素的利用效率。
3、調(diào)控產(chǎn)量和品質(zhì)
農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)通過(guò)創(chuàng)新性的生理調(diào)控方法,顯著影響花生產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。該技術(shù)運(yùn)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和光質(zhì)調(diào)控技術(shù),精確調(diào)節(jié)花生的源-庫(kù)關(guān)系,優(yōu)化光合產(chǎn)物分配。通過(guò)智能水肥一體化系統(tǒng),在關(guān)鍵生育期實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供水供肥,促進(jìn)了花芽分化和莢果發(fā)育。同時(shí),采用土壤酸化調(diào)控技術(shù),優(yōu)化了鈣、硼等微量元素的吸收,提高了籽仁飽滿度和油脂含量。此外,運(yùn)用生物刺激素處理,增強(qiáng)了花生的抗逆性,提高了結(jié)實(shí)率。這些措施的協(xié)同效應(yīng),不僅顯著提升了花生產(chǎn)量,還改善了蛋白質(zhì)和油脂的組成,提高了產(chǎn)品品質(zhì)。
4、降低成本提高效益
農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)通過(guò)創(chuàng)新的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理模式,實(shí)現(xiàn)了花生種植的高效化和低成本化。該技術(shù)運(yùn)用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立了智能化田間管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了農(nóng)事操作的自動(dòng)化和精準(zhǔn)化,顯著降低了人力成本。通過(guò)優(yōu)化灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)和水肥一體化技術(shù),減少了水資源浪費(fèi),降低了灌溉成本。同時(shí),采用生物防治和生態(tài)調(diào)控措施,減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用,降低了環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。此外,通過(guò)開(kāi)發(fā)專門(mén)的花生品種和配套栽培技術(shù),提高了土地利用效率。這些措施的綜合應(yīng)用,不僅降低了生產(chǎn)投入,還提高了花生的產(chǎn)量和品質(zhì),顯著提升了經(jīng)濟(jì)效益。
三、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)在花生種植中的應(yīng)用措施
1、基于作物需求的農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)選擇策略
針對(duì)花生種植過(guò)程中不同生育階段的需水需肥特點(diǎn),科學(xué)制定農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)篩選原則與優(yōu)選評(píng)價(jià)體系至關(guān)重要。研究表明,花生出苗至現(xiàn)蕾期需水量較小但需肥量大,開(kāi)花結(jié)莢期和莢果膨大期需水需肥量均較大?;谏鲜鎏攸c(diǎn),制定如下技術(shù)篩選原則:①突出節(jié)水與保肥的耦合協(xié)同,優(yōu)先選用兼顧培肥土壤、促進(jìn)花生吸收水分養(yǎng)分的技術(shù);②注重不同生育期的針對(duì)性匹配,苗期重培肥固氮,花莢期重調(diào)控水肥供應(yīng);③強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)易實(shí)用、經(jīng)濟(jì)高效,擇優(yōu)篩選投入產(chǎn)出比高的技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,從技術(shù)的節(jié)水率、保肥率、增產(chǎn)率、水分利用率、肥料利用率、投入產(chǎn)出比等方面,構(gòu)建農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的多維優(yōu)選評(píng)價(jià)體系,形成可量化、可考核的技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為科學(xué)選用節(jié)水保肥技術(shù)提供理論依據(jù)與實(shí)踐指引。
2、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)在花生種植中的關(guān)鍵應(yīng)用環(huán)節(jié)
關(guān)鍵應(yīng)用環(huán)節(jié)包括播種期的壟作覆蓋集雨、苗期至現(xiàn)蕾期的深松培土和支膜覆蓋免耕、開(kāi)花結(jié)莢期的水肥耦合調(diào)控以及莢果膨大期的水量平衡調(diào)控與養(yǎng)分診斷施肥。播種時(shí)采取壟作覆蓋集雨,利用壟溝集蓄降雨,增加土壤入滲,減少水分蒸發(fā),為出苗提供水分保障;苗期至現(xiàn)蕾期采取深松培土,疏松土層,增強(qiáng)保水保肥能力,并適度補(bǔ)施速效氮肥,促進(jìn)苗期生長(zhǎng);同時(shí)采取地膜覆蓋,抑制雜草、減少土壤水分蒸發(fā),或采取免耕覆蓋栽培,培肥地力,提高肥料利用率;開(kāi)花結(jié)莢期采取水肥耦合調(diào)控,依據(jù)花生需水需肥規(guī)律實(shí)施精準(zhǔn)灌溉施肥;莢果膨大期采取水量平衡調(diào)控,協(xié)調(diào)植株群體葉片蒸騰與莢果膨大對(duì)水分的競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)基于土壤養(yǎng)分快速診斷,制定科學(xué)施肥方案,精準(zhǔn)補(bǔ)充氮磷鉀肥,保障花生高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。
3、典型農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)模式的集成應(yīng)用
針對(duì)不同種植條件和生產(chǎn)目標(biāo),創(chuàng)新集成了壟作覆蓋-集雨補(bǔ)灌-精量施肥、免耕覆蓋-固液施肥-水肥一體化、適度密植-水質(zhì)改良-液態(tài)肥灌溉等多種農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)模式。其中,壟作覆蓋-集雨補(bǔ)灌-精量施肥模式通過(guò)壟作栽培增加雨水集蓄入滲,結(jié)合補(bǔ)灌滿足花生需水,配以精量施肥提高肥料利用率,可顯著提高水分和養(yǎng)分利用效率;免耕覆蓋-固液施肥-水肥一體化模式則依托秸稈覆蓋還田免耕栽培,培肥土壤,固態(tài)液態(tài)肥配合施用,提高肥料利用率,并采用水肥一體化實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉施肥,節(jié)水、增肥、增產(chǎn)效果協(xié)同發(fā)揮;適度密植-水質(zhì)改良-液態(tài)肥灌溉模式通過(guò)合理密植,提高群體水肥利用效率,輔以水質(zhì)改良劑降低水中堿含量,并利用液態(tài)肥精準(zhǔn)灌溉,同步實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效。上述模式的集成應(yīng)用,為不同類型區(qū)和種植條件下實(shí)現(xiàn)花生節(jié)水、培肥、增產(chǎn)協(xié)同優(yōu)化提供了可資借鑒的技術(shù)路徑。
4、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)應(yīng)用的典型案例分析
一個(gè)典型的花生主產(chǎn)區(qū)在紅壤旱地種植花生,通過(guò)綜合采用壟作覆蓋集雨、補(bǔ)灌、施用緩釋肥等措施,有效克服了干旱缺水和肥力不足對(duì)花生生長(zhǎng)的限制。研究發(fā)現(xiàn),與常規(guī)平作相比,壟作覆蓋集雨可增加10%—30%的雨水集蓄入滲,補(bǔ)灌可在花生開(kāi)花結(jié)莢等關(guān)鍵時(shí)期補(bǔ)充20%-50%的需水量。同時(shí),壟作可增加局部耕層深度,配合緩釋肥使用,可將氮、磷、鉀肥料利用率分別提高12%、7%和10%。受益于上述節(jié)水保肥措施的綜合應(yīng)用,花生平均增產(chǎn)20%-35%,水分利用效率和氮磷鉀肥料利用率均顯著提高。該案例充分證明了多種農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的創(chuàng)新集成應(yīng)用,可從全程多環(huán)節(jié)發(fā)力,通過(guò)蓄-保-供-促協(xié)同作用,在節(jié)約種植成本的同時(shí),實(shí)現(xiàn)花生增產(chǎn)增效。這一經(jīng)驗(yàn)可為類似種植條件下推廣農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)提供實(shí)踐參考。
四、農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)推廣應(yīng)用的建議
1、加強(qiáng)農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的基礎(chǔ)研究與集成創(chuàng)新
農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的推廣應(yīng)用亟需加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和集成創(chuàng)新。一方面,應(yīng)圍繞花生水肥高效利用機(jī)制、不同生態(tài)區(qū)節(jié)水保肥技術(shù)適應(yīng)性差異、多目標(biāo)優(yōu)化配置等開(kāi)展深入系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究,揭示技術(shù)作用機(jī)理,夯實(shí)推廣應(yīng)用的科學(xué)基礎(chǔ)。另一方面,應(yīng)立足區(qū)域特點(diǎn)和種植實(shí)際,圍繞模式構(gòu)建、關(guān)鍵裝備、新型肥料等加強(qiáng)集成創(chuàng)新,研發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、適應(yīng)性廣的新型技術(shù)模式與產(chǎn)品,提升技術(shù)系統(tǒng)性、高效性和便捷性。
2、優(yōu)化農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)模式,提高適用性與精準(zhǔn)性
因地制宜優(yōu)化農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)模式應(yīng)充分考慮不同區(qū)域氣候、土壤、品種、種植制度等差異,從技術(shù)篩選、模式集成、配套措施等方面加以優(yōu)化,形成適應(yīng)當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)的技術(shù)模式,切實(shí)提高實(shí)用性和精準(zhǔn)性。如干旱區(qū)應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化調(diào)虧灌溉、集雨補(bǔ)灌、增施有機(jī)肥等抗旱節(jié)水保肥技術(shù);糧豆輪作區(qū)應(yīng)突出免耕、深松、綠肥等保墑培肥技術(shù);設(shè)施花生區(qū)應(yīng)聚焦水肥一體化、液肥等高效節(jié)水施肥技術(shù),并動(dòng)態(tài)優(yōu)化,制定精準(zhǔn)管理方案。
3、加大農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)示范推廣力度,完善配套服務(wù)
加大示范推廣力度要發(fā)揮新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體示范帶動(dòng)作用,選擇種植大戶、家庭農(nóng)場(chǎng)、合作社等開(kāi)展節(jié)水保肥技術(shù)示范,突出展示增產(chǎn)增效和生態(tài)效益,提高輻射帶動(dòng)作用。大力開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn),采取農(nóng)民田間學(xué)校、田頭課堂等形式,強(qiáng)化科技人員與農(nóng)民互動(dòng)交流,增強(qiáng)農(nóng)民節(jié)水保肥意識(shí)和技術(shù)掌握水平。完善技術(shù)配套服務(wù)體系,搭建供肥、供藥、供技、供機(jī)、供銷一條龍服務(wù)平臺(tái),為農(nóng)民提供全程化、訂單式、個(gè)性化跟蹤服務(wù)。
4、創(chuàng)新農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)推廣模式,調(diào)動(dòng)農(nóng)民應(yīng)用積極性
創(chuàng)新推廣模式要從農(nóng)民實(shí)際需求出發(fā),探索公司+基地+農(nóng)戶、訂單農(nóng)業(yè)、入股分紅、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等多種模式,將節(jié)水保肥技術(shù)與農(nóng)民利益緊密掛鉤,構(gòu)建利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制。鼓勵(lì)龍頭企業(yè)、服務(wù)組織通過(guò)訂單收購(gòu)、利潤(rùn)返還、技術(shù)入股等帶動(dòng)農(nóng)民采用新技術(shù),參與產(chǎn)業(yè)鏈增值收益分配。支持保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)節(jié)水保肥技術(shù)保險(xiǎn)產(chǎn)品,提供風(fēng)險(xiǎn)保障。以農(nóng)民意愿為導(dǎo)向優(yōu)化技術(shù)模式,促進(jìn)多方協(xié)同,形成推廣合力。
5、加強(qiáng)政策扶持,促進(jìn)農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用
各級(jí)政府應(yīng)將節(jié)水保肥技術(shù)納入農(nóng)業(yè)科技推廣重點(diǎn),在項(xiàng)目、資金、人才等方面給予支持。制定支持政策,加大對(duì)示范基地、服務(wù)組織、農(nóng)民培訓(xùn)等投入力度。完善節(jié)水農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼政策,將技術(shù)應(yīng)用面積作為補(bǔ)貼依據(jù),調(diào)動(dòng)農(nóng)民積極性。建立健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,提供全過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)。加強(qiáng)推廣考核評(píng)價(jià),將推廣面積、增產(chǎn)增效、農(nóng)民受益等納入考核內(nèi)容,強(qiáng)化推廣主體責(zé)任意識(shí)。通過(guò)多輪驅(qū)動(dòng),形成規(guī)模化應(yīng)用良性推進(jìn)機(jī)制。
總之,農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)是保障花生高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、提高種植效益的關(guān)鍵舉措。在農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新時(shí)代背景下,應(yīng)加強(qiáng)該技術(shù)的基礎(chǔ)研究與集成創(chuàng)新,不斷優(yōu)化技術(shù)模式,完善配套服務(wù)。同時(shí),創(chuàng)新推廣方式,加大示范力度,促進(jìn)其在花生種植中的規(guī)?;瘧?yīng)用。通過(guò)農(nóng)藝節(jié)水保肥技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用,有望顯著提高花生的水肥利用效率,改善產(chǎn)品品質(zhì),降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙贏。這不僅將推動(dòng)我國(guó)花生產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),還將為保障國(guó)家食用油安全和促進(jìn)農(nóng)民增收作出積極貢獻(xiàn),進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
(作者單位:272610山東省濟(jì)寧市梁山縣韓崗鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心)